Analysmetoder för att upptäcka gendoping
Gendoping syftar till användningen av genetiska ingenjörstekniker för att förbättra idrottsprestationer. Det finns flera metoder och typer av gendoping, var och en med sina egna fördelar och nackdelar:
Genterapi som innebär införandet av en frisk kopia av en gen i en persons celler för att korrigera en genetisk defekt eller förstärka en specifik egenskap. Det kan utföras med hjälp av ett virus som har modifierats för att bära den önskade genen. Genterapi har använts på människor för att behandla vissa genetiska sjukdomar, som cystisk fibros och muskeldystrofi
Epigenetisk modifiering innebär att man ändrar hur gener uttrycks utan att ändra den faktiska DNA-sekvensen. Detta görs till exempel genom att modifiera kemiska taggar (som metylgrupper) som är fästa vid DNA vilket gör det möjligt att slå på eller av gener, vilket i sin tur kan påverka idrottsprestationer
Genredigering innebär att man använder molekylära verktyg som CRISPR/Cas9 för att exakt redigering av DNA-sekvensen hos en organism. Genredigering kan användas för att förbättra idrottsprestationer genom att införa fördelaktiga mutationer eller ta bort skadliga
Genöverföring innebär överföring av gener från en organism till en annan. Till exempel, genom att överföra gener för ökad muskeltillväxt från en tjur till en människa, kan det vara möjligt att förbättra idrottsprestationer. Det finns flera etiska och säkerhetsmässiga bekymmer förknippade med genetisk doping, vilket har lett till att många idrottsorganisationer förbjudit dess användning. Emellertid utvecklas tekniken ständigt och det är viktigt för reglerande organ att hålla sig uppdaterade om framsteg inom detta område för att förhindra missbruk
Målen för gendoping är de gener som reglerar idrottsprestationer eller fysiskt utseende. Dessa inkluderar i första hand gener som kontrollerar muskeltillväxt, syremetabolism och uthållighet. Genetisk doping syftar till att införa eller modifiera dessa målgener för att förbättra idrottsprestationer utöver normala gränser.
Designen av olika analysmetoder för genetiska dopingsexperiment innebär att man väljer lämpliga genetiska markörer eller sekvenser för att identifiera närvaron eller frånvaron av den modifierade genen. Till exempel, om målet är att införa en gen för ökad muskeltillväxt, kan metodn innebära att identifiera förändringar i genuttrycksnivåerna för markörer som myostatin eller follistatin. Metoden kan också innebära att sekvensera genomet eller undersöka strukturen hos den modifierade genen för att säkerställa att den har satts in korrekt.
Att få stabila resultat från gendopingsexperiment kan vara utmanande eftersom det kräver noggrann mätning av förändringar i en organisms fysiologiska eller fysiska egenskaper. Detta involverar ofta komplexa tester och testprotokoll som muskelbiopsier, syreupptagnings-mätningar eller tester av fysisk prestation. Resultaten kan också behöva utvärderas över tid för att bedöma hållbarheten av genmodifieringen.
Det är viktigt att notera att gendoping för närvarande är förbjuden av de flesta idrottsorgani-sationer på grund av säkerhets- och etiska överväganden. Även om framsteg inom genredigering och implementeringsstekniker kan erbjuda potentiella fördelar i framtiden, måste de övervakas av reglerande organ och användas ansvarsfullt för att säkerställa idrottarnas säkerhet och välbefinnande. Ett särskilt problem är att gendoping kan ge oåterkalleliga konsekvenser för dem som ägnar sig åt det, vilket innebär vid misslyckad gendoping – och kanske även vid initialt lyckad sådan – kan idrottsutövaren tillfogas skador som aldrig gåt att reversera.
Generellt sett kan metoder för upptäckt av genetisk dopning delas in i två kategorier: direkta metoder och indirekta metoder. Den direkta metoden liknar den konventionella metoden för att upptäcka drogdopning och bygger på direkt upptäckt av förbjudna ämnen eller deras metaboliter i fysiologiska prover. De indirekta metoderna syftar till att mäta eller övervaka kroppsreaktioner orsakade av överföringen och uttrycket av transgenerna eller genetiska dopningsmedel. När den detekterade genetiska dopningen är identisk med endogena expressionsprodukter eller vissa ämnen som snabbt kan metaboliseras, kan den indirekta upptäckningsmetoden vara ett bra val. Flera faktorer som ålder, kön, etnisk bakgrund och till och med naturliga virusinfektionsframkallade immunreaktioner kan emellertid komplicera tolkningen av resultaten eller öka risken för falskt positiva resultat. Därför är direkta metoder fortfarande ett populärt val för att utveckla olika effektiva metoder för upptäckt av gendopning.
PCR-metoder
Till skillnad från det inneboende genetiska materialet använder genmanipulation normalt cDNA; därmed kan deras exon/exon-förbindelser vara unika målområden för att särskilja dem från de relevanta intrinsiska generna. PCR-detektionstekniken, som är guldstandarden för genanalys, har studerats omfattande på grund av dess höga noggrannhet och reproducerbarhet. Inte förvånande har den använts flitigt inom området för upptäckt av genmanipulation under de senaste åren. WADA har också utfärdat riktlinjer för användningen av PCR-teknik vid upptäckt av genmanipulation. En av punkterna i riktlinjerna rekommen-derar användning av helblod som prov från vilket DNA extraheras och som kan användas som mall för transgendetektion med kvantitativ PCR med målspecifika primrar och hydrolys-prob. Hittills har flera kvantitativa PCR-baserade tekniker för upptäckt av genmanipulation rapporterats för användning i kontrollanalys av genmanipulation. Sådana metoder inkluderar användning av olika startmaterial (till exempel helblod, plasma och urin) och olika PCR-system (till exempel realtids-PCR och digital PCR).
Utvecklingen av dessa metoder har lett till att PCR-tekniken gradvis har blivit en noggrann och trovärdig metod för att detektera genmanipulation. Ingen av dessa metoder har dock implementerats i ackrediterade antidopningslaboratorier på grund av bristande validering. Dessutom innebär de flesta av dessa protokoll flera steg, vilket ökar risken för kontaminering och kräver betydande erfarenhet, tid och dyra utrustningsfaciliteter. Därför skulle nya metoder som innebär enklare och snabbare provmanipulering vara intressanta alternativ till dessa utvecklade protokoll. Det är värt att nämna att PCR-metoder etablerade med SYBR-fluorescerande färger som signalprober inte är tillämpliga när det gäller detektion av genmanipulation i verkliga prover. Anledningen är att denna metod använder en fluorfärg som inte är specifik för att känna igen dubbelsträngat DNA, inte känner igen specifika dubbelsträngar och är mycket mottaglig för falskt positiva resultat vid analys av biologiska prover.
Den framtida utvecklingsriktningen för PCR-baserade metoder inom dopningsdetektion kan sammanfattas på följande sätt:
Förbättrad Känslighet. PCR-metoder kommer att fortsätta utvecklas för att öka deras känslighet för att kunna detektera extremt låga nivåer av dopningsmedel. Detta kommer att innebära utveckling av effektivare amplifikationstekniker och avancerade detektionsteknologier
Multiplexförmåga. Det finns en växande efterfrågan på samtidig detektion av flera dopningsmedel i en enda analys. Framtida utveckling kommer att fokusera på att förbättra PCR-metoders multiplexförmåga, vilket möjliggör detektion av flera målgener eller molekyler i en enda reaktion
Snabbtestning. Ansträngningar kommer att göras för att minska den tid som krävs för dopningsdetektion med PCR-metoder. Detta innebär optimering av protokoll, förenkling av steg för provberedning och införande av snabbare amplifikations- och detektionsteknologier
Biomarkörer. Forskning kommer att fortsätta identifiera nya och specifika biomarkörer som kan fungera som indikatorer på dopning. PCR-metoder kommer att spela en avgörande roll för att amplifiera och detektera dessa biomarkörer, vilket underlättar deras validering och införlivande i dopningsdetektionsprotokoll
Icke-invasiv provtagning. Icke-invasiva provtagningsmetoder, som saliv- eller urintestning, blir alltmer populära inom dopningskontroll. Utvecklingen av PCR-baserade metoder som kan amplifiera och detektera dopningsbiomarkörer från icke-invasiva prover kommer att vara ett fokusområde för framtida utveckling
Integration med andra teknologier. PCR-metoder kommer att integreras med andra avancerade teknologier, såsom mikrofluidik, nanoteknologi och höggenomströmnings-systematik, för att ytterligare förbättra prestanda och förmågor för dopningsdetektion. Denna integration möjliggör förbättrad känslighet, ökad genomströmning och minskade krav på provvolym
Standardisering och Kvalitetssäkring. Standardisering av PCR-baserade metoder för dopningsdetektion är avgörande för att säkerställa pålitliga och konsistenta resultat. Ansträngningar kommer att göras för att etablera internationella standarder, riktlinjer och kvalitetssäkringsprogram för att säkerställa noggrannhet och reproducerbarhet av PCR-baserade dopningstester. Dessa framtida utvecklingar inom PCR-metoder syftar till att förbättra effektiviteten, effektiviteten och tillförlitligheten av dopningsdetektion, vilket i slutändan bidrar till att upprätthålla rättvisa spel och integritet inom idrotten.
Sekvenseringsbaserade metoder
I motsats till konventionella PCR-metoder är loop-medierad isoterm amplifikation (LAMP) en ny metod som kan amplifiera nukleinsyror med hög specificitet, effektivitet och snabbhet under isotermiska förhållanden. LAMP-tekniken erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella PCR-baserade metoder, inklusive förenklade reaktionsförhållanden och en snabbare amplifikationsprocess. Vanligtvis utförs LAMP vid en konstant temperatur (60–65 °C) och kan uppnå en 109-faldig amplifikation inom 1 timme. Även om logistiken för LAMP är mycket enklare än för PCR är amplifikationsprincipen mer komplex. En nyckel till den underliggande amplifikationsschemat är användningen av primrar som genererar foldback-strukturer och deras efterföljande förlängningar av en DNA-polymeras som förflyttar en DNA-sträng. Med hjälp av DNA-polymerasamplifikation kan kaskadförstärkning av målgenens sekvens slutföras, och detektering av genmanipulation kan realiseras. Dess enkelhet, höga specificitet och robusthet gör det till ett attraktivt alternativ för detektion av nukleinsyror i resursbegränsade miljöer. Baserat på korrekt design av primrar för att utlösa LAMP-reaktionen med hög specificitet och effektivitet kan denna metod användas för enkel, snabb och selektiv detektion av genmanipulation med blotta ögat.
Förutom LAMP och PCR-baserade metoder som riktar sig till en exon/exon-sekvens i intronlösa transgener, erbjuder nästa generations sekvensering (NGS)-baserade analyser högre genomströmning och täcker ett större antal potentiella områden för genmanipulation. Det möjliggör snabb och samtidig sekvensering av miljontals DNA-fragment, vilket ger detaljerad information om den genetiska sammansättningen hos en individ eller ett prov. Inom genetisk detektion spelar NGS en avgörande roll för att identifiera, karakterisera och förstå de genetiska variationer som är förknippade med olika sjukdomar och tillstånd. Den ger en omfattande översikt över hela genomet, fångar både kodande och icke-kodande regioner, vilket underlättar identifieringen av sjukdomsorsakande mutationer, strukturella varianter och genuttrycksmönster.
Dessutom är helgenomresekvensering (WGR) en teknik inom genomik som används för att få hela DNA-sekvensen av en individs genom. Det innebär att jämföra individens DNA-sekvens med en referensgenom för att identifiera skillnader, inklusive enstaka nukleotid-polymorfismer (SNP), insättningar, borttagningar och strukturella variationer. NGS och WGR är båda kraftfulla tekniker inom genforskning för att analysera DNA-sekvenser. Det finns några skillnader mellan dem. NGS avser en uppsättning höggenomströmningssöknings-metoder som möjliggör parallell sekvensering av miljontals DNA-fragment. Den innebär fragmentering av DNA-provet i mindre bitar, fästande av adaptrar på dessa fragment och deras förstärkning genom flera cykler av sekvensering. WGR avser processen att sekvensera hela genomet hos en organism, inklusive både kodande och icke-kodande regioner, för att identifiera genetiska variationer jämfört med en referensgenom. I WGR sekvenseras individens eller en populations DNA antingen de novo eller jämförs med en känd referensgenom. Fördelarna med WGR för SNP-analys inkluderar främst en omfattande täckning- WGR möjliggör en omfattande analys av hela genomet och ger en övergripande bild av alla potentiella SNP som finns. Dessutom upptäckts sällsynta och nya varianter. Genom att sekvensera hela genomet gör WGR det möjligt att identifiera sällsynta och nya SNP som kanske inte fångas upp med andra metoder. Användningen av olika felkorrigeringsalgoritmer under datahantering hjälper till att minimera sekvenseringsfel, vilket resulterar i mer tillförlitlig SNP-uppringning.
Det är värt att notera att olika DNA-enzymer också kan användas för att detektera gen-manipulation och kan användas som ersättning för den komplicerade PCR-detektions-metoden. Senaste framsteg inom DNA-enzymer teknologi erbjuder ett lovande alternativ för att upptäcka genmanipulation. DNA-enzymer, även kända som DNAzymer eller katalytiskt DNA, är syntetiska enkelsträngade DNA-molekyler med enzymatisk aktivitet. Till exempel polymeraser, som kan katalysera syntesen av polymerer, specifikt nukleinsyror som DNA eller RNA. De används brett inom PCR-baserad detektion och DNA-sekvensering (såsom Sanger-sekvensering och nästa generations sekvensering (NGS)). Dessa tekniker använder DNA-polymeras för att inkorporera modifierade nukleotider, vilket avslutar DNA-syntes-reaktionen vid specifika positioner. Genom att analysera avslutningsmönstret kan sekvensen av det ursprungliga DNA:t, som kan spjälka fosfodiesterbindningar inom en DNA- eller RNA-molekyl, bestämmas som endonukleaser. De används brett inom olika tillämpningar som innefattar analys och detektion av DNA och RNA. De kan känna igen specifika DNA-sekvenser och skära DNA:t vid eller nära dessa sekvenser. Detta möjliggör analys av DNA-fragment av specifika storlekar och underlättar isoleringen av gener eller specifika DNA-regioner av intresse.
Exonukleaser, som kan katalysera nedbrytningen av nukleinsyror genom att ta bort nukleotider från ändarna av DNA- eller RNA-molekyler. De kan känna igen och skära specifika sekvenser av DNA eller RNA, vilket gör dem oumbärliga verktyg inom molekylärbiologisk forskning och analys. Metalljonberoende DNAzymer, som är konstgjorda DNA-enzymer som uppvisar katalytisk aktivitet i närvaro av specifika metalljoner. Dessa DNA-molekyler kan vika sig till specifika tredimensionella strukturer, vilket gör att de kan binda till metalljoner och utföra katalytiska reaktioner. Genom att designa DNAzymer som kräver specifika metalljoner för sin katalytiska aktivitet är det möjligt att utveckla tester som detekterar närvaron av målgenmanipulation. G-kvadruplexbaserade katalytiska nukleinsyror, vilka är DNA- eller RNA-molekyler som besitter både en G-kvadruplexstruktur och katalytisk aktivitet. Deras unika struktur och katalytiska aktivitet gör dem värdefulla verktyg för känslig, specifik och mångsidig genetisk analys och reglering av genuttryck.
Sammanfattningsvis kan dessa DNA-enzymer känna igen specifika målsekvenser inom det genetiska materialet och katalysera specifika reaktioner. Fördelen med att använda DNA-enzymer för att detektera genmanipulation ligger i deras förmåga att direkt amplifiera och detektera närvaron av modifierade gener utan behov av PCR. Detta eliminerar komplexiteten och tiden som krävs för PCR-amplifiering och förenklar den övergripande detektion-sprocessen. Dessutom kan DNA-enzymer erbjuda hög specificitet och känslighet, vilket möjliggör noggrann identifiering av genmanipulation. Dessutom är DNA-enzymer mer stabila och kostnadseffektiva jämfört med traditionella PCR-baserade metoder. De kräver inte avancerad laboratorieutrustning eller specialiserade tekniker för analys. Det gör dem mer tillgängliga och genomförbara för omfattande användning inom antidopinginsatser.
Avslutningsvis visar användningen av olika DNA-enzymer för att detektera genmanipulation stor potential för att ersätta den komplicerade PCR-detektionsmetoden. Dessa enzymer erbjuder fördelar som enkelhet, noggrannhet, hög specificitet och kostnadseffektivitet. Vidare forskning och utveckling inom detta område kan bidra till förbättring av antidopningsåtgärder inom idrottssamhället.
CRISPR-metoder
Förutom de vanligt använda DNA-enzymerna har även CRISPR/Cas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)-tekniken, välkänd för sin funktion inom geneditering, visat stor potential inom biosensorik- och bioanalysområdena under de senaste åren. På grund av CRISPR/Cas-systemets DNas/RNas-egenskaper kan dess kombination med olika nukleinsyrigenkännings- och amplifikationsreaktioner användas för mångsidig konstruktion av många kraftfulla metoder för högeffektiv detektion av många målanalyter, inklusive genmanipulation. Jämfört med den traditionella DNAas-baserade analysen etablerad för qPCR, LAMP och NGS erbjuder CRISPR-detektionsmetoden förbättrad känslighet, hastighet, specificitet och mångsidighet vid detektion av specifika DNA-sekvenser.
CRISPR är en väl använt teknik inom genredigering och genetisk ingenjörskonst. Det är ett naturligt immunsystem som finns hos bakterier och archaea och kan lokalisera och klippa DNA, vilket möjliggör reparation, ersättning eller borttagning av specifika genserier. De centrala principerna för CRISPR-teknologin inkluderar tre huvudkomponenter: single guide RNA (sgRNA), CRISPR RNA (crRNA) och ett fluorescerande rapportergen.
För det första synteteiseras sgRNA från två komponenter: en guiderNA (tracrRNA) och en specifik sekvens. GuiderRNA-delen binder till proteinet Cas och hjälper Cas-enzymet att noggrant lokalisera mål-DNA:t. Den specifika sekvensen används för att känna igen mål-DNA:t. Den paras med en specifik sekvens på mål-DNA:t, bildar en “signalsekvens” som gör att Cas-enzymet noggrant kan identifiera och binda till mål-DNA:t.
För det andra är crRNA är en RNA-molekyl som syntetiskt designad i förväg för att specifikt paras med en specifik sekvens i mål-DNA:t. Inom CRISPR-genomredigering är crRNA konstgjort utformad för att exakt styra aktiviteten hos Cas-enzymet och möjliggöra att det noggrant spjälker mål-DNA:ts sekvens.
För det tredje används fluorescerande rapportergener vanligtvis som märkningsmetoder inom CRISPR-teknologin. Genom att kombinera en fluorescerande gen med målgenen går det att observera om målgenen har modifierats framgångsrikt. Nyligen utvecklade vår grupp framgångsrikt en ny CRISPR/Cas-baserad metod för att utvärdera genmanipulation. På grund av CRISPR/Cas12a och multiplexad rekombinashybridpolymerasamplifikation (RPA, en nukleinsyravförstärkningsteknik som möjliggör snabb och specifik amplifikation av DNA eller RNA från ett prov med hjälp av rekombinasenzym för att underlätta bildandet av DNA-helixar mellan mål-DNA-sekvenser och primrar) visade denna metod hög specificitet och känslighet för snabb, robust och platsbunden detektion av genmanipulation. Dessutom detekterade den framgångsrikt transgener i en cellmodell och kombinerade en fyrplex mikrofluidisk chip för att samtidigt detektera de tre transgenerna.
CRISPR-Cas9:s enastående överlägsenhet har möjliggjort direkta, enkla, selektiva och känsliga analyser vid användning av metoden. Förutom detta har det även rapporterats att CRISPR-deadCas9 används för detektion av genmanipulation. Man har genomfört framgångsrikt detektionen av exogen human erytropoietingenmanipulation baserad på CRISPR/deadCas9. Under optimala förhållanden uppnår den utvecklade analysen framgångsrik högkänslig detektion av genmanipulation i helblodsprover vid koncentrationer av 12.3 fM (7.41 × 105 kopior) och upp till 10 nM (6.07 × 1011 kopior) inom 1 timme.
Masspektrometribaserade metoder
Förutom ovan nämnda detektionsmetoder baserade på nukleinsyra har också de traditionella metoderna för upptäckt av läkemedelsdopning baserade på masspektrometri framgångsrikt tillämpats på upptäckt av gendopning. Nyligen utvecklades en serie masspektrometribaserade metoder för upptäckt av gendopning och tillämpade framgångsrikt de traditionella analytiska metoderna för dopning för att upptäcka nya dopningsmedel. Till exempel använde de HPLC-HRMS/MS för att identifiera närvaron av den exogena proteinkomponenten Cas9 från bakterien Streptococcus pyogenes i serumprover från idrottare. Genom att övervaka missbruket av CRISPR/Cas-systemet av idrottare kan närvaron av gendopning bedömas. Slutligen kan biosensorer, särskilt olika aptasensorer som traditionellt används för upptäckt av läkemedelsdopning, också användas för upptäckt av gendopning.
Sammanfattningsvis har PCR-fria metoder för upptäckt av gendopning unika fördelar jämfört med traditionella PCR-baserade metoder när det gäller användbarhet, detektionskostnad och utrustningskrav. Enligt författarens åsikt kommer PCR-fria metoder för upptäckt av gendopning förhoppningsvis gradvis ersätta PCR-metoder och bli den huvudsakliga metoden för att upptäcka gendopning.
De framtida utvecklingsriktningarna för PCR-fria metoder för att detektera dopning är följande:
Förbättrad känslighet. Att öka känsligheten hos PCR-fria metoder är avgörande för att upptäcka dopningsämnen även vid lägre koncentrationer. Detta kan uppnås genom avancerade tekniker för provberedning, optimerade plattformar för detektion och innovativa strategier för signalförstärkning
Multiplexningskapacitet. Att utveckla PCR-fria metoder som kan detektera flera dopningsämnen samtidigt kommer att kraftigt förbättra deras effektivitet och praktiska användbarhet. Detta kan uppnås genom att designa specifika prob eller primrar som riktar sig mot olika dopningsmål och använda avancerade tekniker för multiplex-detektion
Bärbara och Point-of-Care-enheter. Utvecklingen av bärbara och point-of-care-enheter för PCR-fri detektion av dopning skulle möjliggöra snabb och on-site-analys. Dessa enheter bör vara enkla att använda, användarvänliga och kunna ge exakta och tillförlitliga resultat på kort tid
Integration med andra analytiska tekniker Att integrera PCR-fria metoder med andra analytiska tekniker, som masspektrometri eller immunanalyser, kan förbättra selektiviteten och noggrannheten i dopningsdetektionen. Denna integration kan ge kompletterande information och förbättra de övergripande detektionsmöjligheterna
Standardisering och validering. För att säkerställa den breda användningen av PCR-fria metoder för dopningdetektion är det nödvändigt att etablera standardprotokoll och valideringsprocedurer. Detta inkluderar att definiera prestandakriterier, optimera provberedningsmetoder och genomföra omfattande valideringsexperiment med referensmaterial och blindprover
Dataanalys och tolkning. Att utveckla avancerade algoritmer för dataanalys och tolkning specifikt utformade för PCR-fri detektion av dopning kommer att vara avgörande. Detta kommer att möjliggöra en exakt och tillförlitlig identifiering av dopningsämnen baserat på de specifika signaler som genereras av detektionsmetoden. Sammantaget kommer den framtida utvecklingen av PCR-fria metoder för att detektera dopning att fokusera på att förbättra känsligheten, möjliggöra multiplexningskapacitet, utveckla bärbara enheter, integrera med andra analytiska tekniker, standardisera protokoll och förbättra algoritmer för dataanalys och tolkning.
Jämförelse mellan olika metoder
Dopningstestmetoder kan grovt indelas i två kategorier: läkemedelsdopning och gendopning. De mest använda metoderna för dopningstestning är GC-MS och LC-MS/MS, som är baserade på masspektrometri. Dessa är kraftfulla analytiska tekniker som möjliggör detektion av spårämnen av förbjudna substanser och lågnivåmetaboliter av förbjudna substanser i biologiska prover. Andra metoder, såsom fluorescens, elektrokemiska och kolorimetriska metoder, har fördelar jämfört med MS-baserade metoder när det gäller enkelhet och kostnad, men resultatens noggrannhet och känslighet är inte lika goda som för MS. För detektering av gendopning finns för närvarande två huvudtyper av tester: PCR och PCR-fria metoder. Båda metoderna har sina egna fördelar och nackdelar. PCR-metoden har bättre känslighet och kan detektera även en enda kopia av mål-DNA. Dessutom har PCR-metoden överlägsen specificitet genom användning av två primrar som binder specifikt till målsekvensen. Å andra sidan har PCR-fria metoder fördelar när det gäller tidsåtgång för detektion, teknologi och krav på instrument. Sammanfattningsvis har alla dessa tester sina egna fördelar och begränsningar, och var och en används baserat på specifika krav och omständigheter. Valet av test beror på de ämnen som testas och den noggrannhet, känslighet och specificitet som krävs för detektion.
Slutsatser och framtidsperspektiv
Under en längre tid har användningen av dopning allvarligt underminerat principerna om rättvisa och rättvisa inom tävlingssport och haft en betydande påverkan på den holistiska utvecklingen av sport. Lyckligtvis har strikta åtgärder vidtagna av reglerande myndigheter mot dopning, tillsammans med kontinuerliga framsteg och mognad av dopningsteknologier, effektivt mildrat det olagliga användandet av förbjudna ämnen bland idrottare. Anmärknings-värda framsteg inom MS-fältet har underlättat identifieringen av små mängder förbjudna ämnen eller deras metaboliter i biologiska prover och därigenom lagt grunden för utvecklingen av kompletterande teknologier såsom fluorescensmetoder, elektrokemiska metoder, kolorimetriska metoder och olika biosensorer. Dessutom genomförs en jämförande analys av fördelar och nackdelar för varje detektionsmetod. Slutligen ges en kort diskussion om de framtida riktningarna för att detektera dessa två former av dopning.
När det gäller den framtida riktningen för dopningstestning hävdar författaren att den främst omfattar följande tre aspekter:
Utveckling av höggenomströmningssensorer för att möjliggöra samtidig identifiering av flera kategorier av dopningsämnen
Integration av nukleinsyraamplifiering, nanomaterialförstärkning och andra innovativa signalamplifieringstekniker för att uppnå högkänslig detektion av dopningsmolekyler i komplexa prover
Konstruktion av integrerade och miniatyriserade sensorer för att tillgodose kraven för on-site-detektion av dopningsämnen
Det är viktigt att notera att utvecklingen av förbjudna ämnen som kan förbättra idrottsprestationen är en pågående strävan för att undvika övervakning. Följaktligen kommer strävan efter dopningstestning att fortsätta, vilket kräver kontinuerliga uppdateringar och innovationer inom metodologin för dopningstestning.
Referens: Lu Y, Yan J, Ou G, Fu L. A review of recent progress in drug doping and gene doping control analysis. Molecules 2023; 28: 5483